今天我們來詳細講解一下TFT-LCD、LTPS和OLED技術。
一：顯示原理模型
ps：顯示單元由控制開關和顯示光源組成。
二：LCD顯示技術
三：液晶顯示單元結構
四：偏光片原理
偏光片有個固定的偏光軸。偏光片的作用就是只允許振動方向與偏光軸方向一致的光通過，而振動方向與偏光軸垂直的光被吸收。偏光片就像「百葉窗」，可以控制光線的通過。
液晶顯示原理
1、控制液晶器件上的電壓，可以控制液晶分子的扭曲程度，
2、光線傳輸方向隨液晶分子一起扭轉，
故可以通過控制電壓，從而控制液晶器件的光透過率。
彩色濾光片原理
彩色濾光膜的R、G、B三基色按一定圖案排列，並與TFT基板上的TFT子像素一一對應（注意：一個象素由三個子象素組成）。
背光源發出的白光，經濾光膜後變成相應的R、G、B色光。通過TFT陣列可以調節加在各個子像素上的電壓值，從而改變各色光的透射強度。不同強度的RGB色光混合在一起，就實現了彩色顯示。
彩色濾光片製造方法的分類
LCD顯示器結構
液晶面板由背光板，偏光片、玻璃基板、TFT、彩色濾光片、濺射板、反射板等組成。
LCD內部結構
LCD顯示器結構
OLED顯示技術
OLED概念：
OLED(Organic Light-Emitting Diode),即有機發光二極體。
OLED是指有機半導體材料和發光材料在電場驅動下，通過載流子
注入和複合導致發光的現象。
OLED發展史
OLED的陽極為薄而透明的銦錫氧化物(ITO)，陰極為金屬組合物，而將有機材料層(包括電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層等)包夾在其中。接通電流，陽極的電洞與陰極的電荷就會在發光層結合，發出光亮。根據包夾在其中的有機材料的不同，會發出不同顏色的光。
OLED按發光材料分子大小分為小分子OLED和高分子OLED。
LCD和OLED結構對比
TFT和OLED顯示效果對比
OLED和LCD性能對比
TFT概念
TFT（Thin Film Transistor）是指薄膜電晶體，意即每個液晶像素點都是由集成在像素點後面的薄膜電晶體來驅動。薄膜電晶體是一種絕緣柵場效應電晶體。
T(Transistor)是指電晶體。電晶體，本名是半導體三極體，是內部含有兩個PN結，外部通常為三個引出電極的半導體器件，具有檢波、整流、放大、開關、穩壓、信號調製等多種功能。電晶體作為一種可變電流開關，能夠基於輸入電壓控制輸出電流。
在TFT中的電晶體均為場效應電晶體，簡稱「場效應管」。
電晶體及TFT結構
矽Si(Silicon)
矽（臺灣、香港稱矽xī）是一種化學元素，它的化學符號是Si。
原子序數14，相對原子質量28.0855。
在單晶矽中摻入微量的第IIIA族元素，形成p型矽半導體；摻入微量的第VA族元素，形成n型矽半導體。矽是製作半導體元件的重要材料。
矽的分類
1、矽分為有晶體矽和非晶矽兩種同素異形體。
2、晶體矽分為單晶矽和多晶矽。
3、多晶矽按照製程溫度分為低溫多晶矽和高溫多晶矽。
非晶矽和多晶矽晶向圖
非晶矽TFT、氧化物和低溫多晶矽TFT對比表
TFT面板製作流程
OLED面板製作流程
矩陣驅動方式
無源矩陣驅動結構
有源矩陣驅動結構
無源矩陣驅動方式
PMOLED在陰極和陽極線交叉處是OLED發光的像素區。在ITO陽極加上正電壓，金屬陰極上加負電壓，交叉點像素就會有電流通過發光。
缺點：非選通像素上的等效電容和電極間的漏電，會引起脈衝信號在電極間的串擾，導致交叉串擾現象，顯示圖像失真。
有源矩陣驅動方式
AMOLED是採用薄膜電晶體驅動的有機發光顯示器，優點是：1）同一畫面的各個像素是同時發光，發光亮度高、壽命長；2）各個像素獨立控制，驅動電壓也降低，耗電少，適合大面積顯示；3）避免交叉串擾。
OLED驅動方式
被動式驅動(無源驅動 PMOLED)
分為靜態驅動電路和動態驅動電路，靜態容易出現交叉效應而動態則有佔空比的問題，且驅動電壓高，不適合用在大尺寸與高解析度面板上
主動式驅動(有源驅動AMOLED)
有源驅動屬於靜態驅動方式，可獨立控制每個像素的發光，易於實現高亮度和高解析度。
陣列單元像素結構
陣列單元像素結構
等效電路
有源矩陣液晶顯示器的驅動
顯示顏色的形成
顏色顯示模式-RGB模式
人眼對空間的分辨距離約為0.1mm，而像素三原色間距小於0.1mm,故可以看到三原色的混色。
動態畫面的形成
人之所以可以看到連續動態的畫面是利用了人的「視覺暫留」原理。人的視覺暫留時間是0.1-0.4秒，極限為0.025秒。而顯示器的掃描周期周期低於0.1秒，故可以可以看到連續的畫面。(電影每秒24幀，每幀1/24秒；電視每秒60幀以上，每幀1/60秒。)
LCD：液晶顯示。液晶面板由背光板、偏光片、玻璃基板、TFT、彩色濾光片等組成。由電壓控制液晶分子的扭轉角度來控制液晶顯示。
OLED:有機發光二極體 ，顯示器的另一種顯示方式。由二極體發光進行顯示。
TFT：薄膜電晶體。作為像素顯示的開關，組成像素控制電路。
α-S和LTPS：非晶矽和低溫多晶矽，均為矽按照部分分類方法得到的子類。
為TFT像素開關 源極和漏極之間的半導體材料。低溫多晶矽的電子遷移率顯著高於非晶矽。
液晶顯示器的驅動原理：無源矩陣和有源矩陣。
陣列基板：最常用的是非晶矽薄膜電晶體陣列，每一個像素都由柵極、絕緣層、a-Si:H有源層、n+a-Si歐姆接觸層、源極、漏極、像素電極、掃描線、信號線、引線電極、存儲電容組成。
往期回顧
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一文看懂攝像頭晶片產業鏈
漫畫詳解，集成電路晶片是怎麼誕生的
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